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用于激光焊接的送絲系統(tǒng)
2012-12-24
這樣就可以?xún)?yōu)化前驅(qū)動(dòng)的尺寸（緊湊、重量輕）而不影響零部件的可接近性。對(duì)于在航空工業(yè)中所采用的薄而軟的焊絲，前驅(qū)動(dòng)尺寸在減少驅(qū)動(dòng)和接合部位之間的距離以確保穩(wěn)定的焊絲進(jìn)給方面發(fā)揮了非常重要的作用。該焊絲進(jìn)給系統(tǒng)成套帶有一個(gè)可編程控制模塊，從而可以在操作和過(guò)程監(jiān)控方面為激光焊接應(yīng)用提供合適的匹配。
激光/冷焊絲技術(shù)
向焊接熔池進(jìn)給焊絲可以采用若干技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如今最常用的一個(gè)技術(shù)涉及冷焊絲。對(duì)鋁合金焊接的需要使人們開(kāi)始采用帶金屬焊絲進(jìn)給的激光束焊接。
這種材料有可能導(dǎo)致在冷卻階段因溫度降低熔融金屬收縮而形成熱裂紋。這種效應(yīng)通過(guò)充填金屬加以補(bǔ)償，這種金屬被用來(lái)特別改變沿焊縫合金成分[5]。用于冷焊絲激光焊接的焊絲進(jìn)給頭的標(biāo)準(zhǔn)化的接口，允許它很容易而快速地耦合到前驅(qū)動(dòng)中，如圖3（a）所示。然而，緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)允許集成液體冷卻裝置。保護(hù)氣體以同軸方式進(jìn)給，并圍繞焊絲進(jìn)給頂尖送出。這是唯一需要的供給。通過(guò)這種方式焊接的整體結(jié)構(gòu)由于沒(méi)有間隙,比鉚接的結(jié)構(gòu)具有更高的防腐性能，如圖1所示[1]。但是，鋁合金的焊接卻顯示了特定的、需要通過(guò)適當(dāng)方式加以處理的問(wèn)題。這些值得注意的問(wèn)題是物理屬性諸如高導(dǎo)熱性、高熱膨脹系數(shù)以及熔融金屬的低粘度等。采用外部焊絲進(jìn)給的激光束焊接要求對(duì)激光束和焊絲進(jìn)行精確定位。
對(duì)于二者，參考點(diǎn)均為與基質(zhì)表面相交的中心坐標(biāo)軸。焊絲進(jìn)給角也會(huì)大大影響焊接結(jié)果[4]。不用說(shuō)，在較高焊接速度和焊絲進(jìn)給速度下肯定要保持非常高的精度，這樣就對(duì)焊絲進(jìn)給系統(tǒng)提出了特殊的要求。
要求激光加工頭本身重量低，并安裝一個(gè)緊湊、細(xì)長(zhǎng)的焊絲進(jìn)給單元，以便可以方便地集成到整個(gè)概念中?；旧希附z進(jìn)給系統(tǒng)采用一種模塊化設(shè)計(jì)，從而可以依據(jù)所涉及的應(yīng)用場(chǎng)合采用一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元來(lái)進(jìn)給焊絲。供應(yīng)商們通常以直徑為300mm的焊絲卷提供直徑在0.8～1.6mm范圍的焊絲，直徑更大及桶型包裝的焊絲卷也很常見(jiàn)。
由于考慮到尺寸和重量的因素，所以不允許將儲(chǔ)存充填焊絲的裝置安裝在很接近激光光學(xué)系統(tǒng)的地方。這樣就需要焊絲進(jìn)給系統(tǒng)通過(guò)長(zhǎng)距離將焊絲進(jìn)給到接合位置上。所以，大多數(shù)焊接應(yīng)用場(chǎng)合都采用帶兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)，如圖2所示。
該焊絲進(jìn)給系統(tǒng)操作的原理是，分配給激光光學(xué)單元的前驅(qū)動(dòng)（圖2，前）將焊絲進(jìn)給速度維持為設(shè)置值，而位于充填金屬存儲(chǔ)裝置處的后驅(qū)動(dòng)（圖2，后）則給前驅(qū)動(dòng)提供足夠量的焊絲。這種完全非連接式控制被稱(chēng)作“推-推”模式。這種技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是，前驅(qū)動(dòng)以中性力接近到焊絲上，從而它完全可以集中于對(duì)焊接過(guò)程焊絲進(jìn)給速度的控制上。由扭矩控制的后驅(qū)動(dòng)來(lái)負(fù)責(zé)以足夠的速度進(jìn)給焊絲。http://rengken.cn/
激光/冷焊絲技術(shù)
向焊接熔池進(jìn)給焊絲可以采用若干技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如今最常用的一個(gè)技術(shù)涉及冷焊絲。對(duì)鋁合金焊接的需要使人們開(kāi)始采用帶金屬焊絲進(jìn)給的激光束焊接。
這種材料有可能導(dǎo)致在冷卻階段因溫度降低熔融金屬收縮而形成熱裂紋。這種效應(yīng)通過(guò)充填金屬加以補(bǔ)償，這種金屬被用來(lái)特別改變沿焊縫合金成分[5]。用于冷焊絲激光焊接的焊絲進(jìn)給頭的標(biāo)準(zhǔn)化的接口，允許它很容易而快速地耦合到前驅(qū)動(dòng)中，如圖3（a）所示。然而，緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)允許集成液體冷卻裝置。保護(hù)氣體以同軸方式進(jìn)給，并圍繞焊絲進(jìn)給頂尖送出。這是唯一需要的供給。通過(guò)這種方式焊接的整體結(jié)構(gòu)由于沒(méi)有間隙,比鉚接的結(jié)構(gòu)具有更高的防腐性能，如圖1所示[1]。但是，鋁合金的焊接卻顯示了特定的、需要通過(guò)適當(dāng)方式加以處理的問(wèn)題。這些值得注意的問(wèn)題是物理屬性諸如高導(dǎo)熱性、高熱膨脹系數(shù)以及熔融金屬的低粘度等。采用外部焊絲進(jìn)給的激光束焊接要求對(duì)激光束和焊絲進(jìn)行精確定位。
對(duì)于二者，參考點(diǎn)均為與基質(zhì)表面相交的中心坐標(biāo)軸。焊絲進(jìn)給角也會(huì)大大影響焊接結(jié)果[4]。不用說(shuō)，在較高焊接速度和焊絲進(jìn)給速度下肯定要保持非常高的精度，這樣就對(duì)焊絲進(jìn)給系統(tǒng)提出了特殊的要求。
要求激光加工頭本身重量低，并安裝一個(gè)緊湊、細(xì)長(zhǎng)的焊絲進(jìn)給單元，以便可以方便地集成到整個(gè)概念中?；旧希附z進(jìn)給系統(tǒng)采用一種模塊化設(shè)計(jì)，從而可以依據(jù)所涉及的應(yīng)用場(chǎng)合采用一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元來(lái)進(jìn)給焊絲。供應(yīng)商們通常以直徑為300mm的焊絲卷提供直徑在0.8～1.6mm范圍的焊絲，直徑更大及桶型包裝的焊絲卷也很常見(jiàn)。
由于考慮到尺寸和重量的因素，所以不允許將儲(chǔ)存充填焊絲的裝置安裝在很接近激光光學(xué)系統(tǒng)的地方。這樣就需要焊絲進(jìn)給系統(tǒng)通過(guò)長(zhǎng)距離將焊絲進(jìn)給到接合位置上。所以，大多數(shù)焊接應(yīng)用場(chǎng)合都采用帶兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)，如圖2所示。
該焊絲進(jìn)給系統(tǒng)操作的原理是，分配給激光光學(xué)單元的前驅(qū)動(dòng)（圖2，前）將焊絲進(jìn)給速度維持為設(shè)置值，而位于充填金屬存儲(chǔ)裝置處的后驅(qū)動(dòng)（圖2，后）則給前驅(qū)動(dòng)提供足夠量的焊絲。這種完全非連接式控制被稱(chēng)作“推-推”模式。這種技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是，前驅(qū)動(dòng)以中性力接近到焊絲上，從而它完全可以集中于對(duì)焊接過(guò)程焊絲進(jìn)給速度的控制上。由扭矩控制的后驅(qū)動(dòng)來(lái)負(fù)責(zé)以足夠的速度進(jìn)給焊絲。http://rengken.cn/
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